Untersuchungen zur Beschleunigung eines Plasmas durch ein gepulstes elektromagnetisches Wanderfeld

Bieger, W.

Book/Report

FZJ-2017-04056

Untersuchungen zur Beschleunigung eines Plasmas durch ein gepulstes elektromagnetisches Wanderfeld

Bieger, W. (Corresponding author)FZJ*

1968
Kernforschungsanlage Jülich, Verlag Jülich

Jülich : Kernforschungsanlage Jülich, Verlag, Berichte der Kernforschungsanlage Jülich 524, 66 p. (1968)

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/14658

Report No.: Juel-0524-PP

Abstract: Der Vorgang bei der Beschleunigung eines Plasmas durch eine gepulste elektromagnetische Wanderwelle wird an einem Experiment untersucht, bei dem sich eine Welle mit zunehmender Geschwindigkeit über eine spezielle Laufzeitkette fortpflanzt. Das Plasma wird dabei in einer konischen Ringentladung erzeugt und in dasSolenoid der Kette eingeschossen. Seine Temperatur ist genügend hoch, um ein Eindringen des Feldes der Wanderwelle während der Beschleunigungsdauer zu verhindern, so daß sich ein magnetischer Kolben ausbilden kann. Ist die Dichte des Plasmas am Anfang der Beschle,migung genügend klein, so daß der magnetische Druck des Kolbens den kinetischen Druck des Plasmas überwiegt, so wird das Plasma auf Geschwindigkeiten bis zu 10$^{8}$ cm/sec beschleunigt. Der Vorgang ist dann durch ein "Freiteilchen" - Modell zu beschreiben, das eine Energieverteilung für die Ionen des beschleunigten Plasmas ergibt; die gut mit der experimentell ermittelten übereinstimmt. Es folgt, daß während der ganzen Beschleunigungsdauer ein magnetischer Kolben existieren muß, wobei die relativ geringen Verlustenur zu erklären sind, wenn man ein elektrostatisches Feld in der Schicht zwischen Plasma und Magnetfeld annimmt. Die Verluste sind teilweise durch Reflexion der Ionen aus der Beschleunigungsrichtung beim Stoß mit dem Kolben bedingt. Sie lassen sich durch die überlagerung eines quasistatischen Magnetfeldes zum Feld derWanderwelle reduzieren. In dem Fall, daß diese Felder antiparallel sind, scheint der Kolben bis zu hohen Feldstärken des überlagerten Feldes stabil zu sein. Es folgt daraus, daß die Beschleunigung eines Plasmas durch eine harmonische Wanderwelle, zumindest für niedrige Dichten und hohe Leitfähigkeiten, effektiv sein sollte. Ein einfaches Modell für diesen Fall wird diskutiert.

Contributing Institute(s):